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ELETRICIDADE
Não se esqueça que o gabarito pode ser encontrado, junto com as questões (novamente)
na tag Vestibular 2021
1. (Unicamp 2020) Existem na natureza forças que
podemos observar em nosso cotidiano. Dentre elas, a força gravitacional da Terra e a força elétrica. Num experimento, solta-se uma bola com carga elétrica positiva, a partir do repouso, de uma determinada altura, numa região em que há um campo elétrico dirigido verticalmente para baixo, e mede-se a velocidade com que ela atinge o chão. O experimento é realizado primeiramente com uma bola de massa m e carga q, e em seguida com uma bola de massa
2m e mesma carga q.
Desprezando a resistência do ar, é correto afirmar que, ao atingir o chão, a) as duas bolas terão a mesma velocidade. b) a velocidade de cada bola não depende do campo
elétrico. c) a velocidade da bola de massa m é maior que a
velocidade da bola de massa 2m. d) a velocidade da bola de massa m é menor que a
velocidade da bola de massa 2m.
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2. (Unicamp 2020) Relês são dispositivos eletromecânicos usados para abrir e fechar contatos elétricos através da deflexão de uma lâmina metálica (armadura) que é atraída pelo campo magnético gerado por uma bobina, conforme ilustra a Figura A.
a) No relê da Figura A, a constante elástica da mola
presa à armadura é k 1500 N m. Quando a
bobina é ligada, qual é a energia potencial da mola,
se ela for distendida de x 0,8 mmΔ em relação à
sua posição de equilíbrio? b) Resistores LDR (Resistor Dependente de Luz)
apresentam alta resistência elétrica na ausência de luz, e baixa resistência quando iluminados. Um uso frequente desses resistores se verifica no acionamento de relês. A Figura B a seguir fornece a resistência do LDR do circuito da Figura C em função da intensidade luminosa. Qual é a tensão no LDR quando a intensidade de luz solar nele
incidente é igual a 2I 0,5 W m ?
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3. (Ufsc 2020) Uma pessoa com urticária colinérgica tem alergia ao aumento da temperatura do corpo, o que pode ocorrer em dias quentes, na realização de atividades físicas ou ao tomar banho quente. As pesquisadoras Marta e Maria desenvolveram a “Ducha térmica UFSC”, capaz de aquecer a água gradativamente, com a chave em três posições específicas (+Quente, Quente e Morna) e com um mostrador digital de temperatura de saída da água para pessoas com urticária colinérgica. A curva de vazão versus elevação de temperatura é mostrada no gráfico abaixo.
A ducha foi testada em Florianópolis (220 V) durante
o banho de uma pessoa cadeirante e com urticária
colinérgica em temperaturas superiores a 24,7 C. No
teste, a água perdia 5% da temperatura na queda do
alto do chuveiro até o corpo do cadeirante. Admita
que a água entra no chuveiro a 20 C.
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Sobre o assunto abordado e com base no exposto acima, é correto afirmar que: 01) ligando a ducha na posição Quente, não é
possível fazer com que a água chegue ao cadeirante com sua temperatura máxima de tolerância.
02) não é possível obter a temperatura de 10 C para
as três posições com a mesma vazão de água. 04) nessa ducha, a vazão é diretamente proporcional
à temperatura da água. 08) ligada com uma vazão de 3,5 L min e na posição
Morna, a ducha proporciona ao cadeirante sentir
a água com a temperatura de 23,75 C.
16) na vazão de 6 L min e na posição Quente, a
potência fornecida para a água é de 500 W.
32) considerando um banho de 1 4 de hora com uma
vazão de 5 L min, a ducha libera 75 kg de
massa de água.
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4. (Ufjf-pism 3 2020) Luiz e Sergio brincam de cabo de guerra eletrostático: uma bolinha de isopor, eletrizada positivamente por atrito, e pendurada com um fio de seda a um suporte, de forma que ela possa balançar livremente. Cada um escolhe um bastão diferente para eletrizar, e depois de atritarem uma das extremidades de cada bastão, colocam-nos em posições opostas, mas equidistantes, a bolinha. Ganha o jogo quem tiver eletrizado mais seu próprio bastão. Na brincadeira, a bolinha se deslocou para uma posição de equilíbrio mais próxima ao bastão de Luiz. Pode-se afirmar com certeza somente que: a) Se os bastões tem cargas opostas entre si, então
Luiz ganhou a brincadeira. b) Se os bastões tem cargas opostas entre si, então
Sergio ganhou a brincadeira. c) Se os bastões tem cargas positivas, então Sergio
ganhou a brincadeira. d) Se os bastões tem cargas negativas, então Sergio
ganhou a brincadeira. e) Se os bastões tem cargas positivas, então Luiz
ganhou a brincadeira.
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5. (Ime 2020) Duas partículas com cargas elétricas
1q e 2q movem-se no plano xy e suas posições em
função do tempo t são dadas pelos pares ordenados
1 1 1p (t) [x (t), y (t)] e 2 2 2p (t) [x (t), y (t)],
respectivamente. Dados:
- constante de Coulomb: 9k 9,0 10 ;
- cargas elétricas: 61q 2,0 10 e 6
2q 2,5 10 ; e
- posições das partículas: 15 1
p (t) , 1 ,t t
21 4
p (t) , 1t t
Considerando todas as grandezas dadas no Sistema Internacional de Unidades, o módulo da componente y do impulso da força que uma partícula exerce
sobre a outra no intervalo de tempo de 1,0 a 6,0 é:
a) 313,5 10
b) 318,9 10
c) 325,2 10
d) 331,5 10
e) 337,8 10
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6. (Ita 2020) Três esferas idênticas de massa m,
carga elétrica Q e dimensões desprezíveis, são
presas a extremidades de fios isolantes e inextensíveis de comprimento . As demais pontas
dos fios são fixadas a um ponto P, que sustenta as
massas. Na condição de equilíbrio do sistema, verifica-se que o ângulo entre um dos fios e a direção vertical é ,conforme mostra a figura.
Sendo 0ε a permissividade elétrica do meio, o valor
da carga elétrica Q, é dada por
a) 012 mgsen cos .πε θ θ
b) 04 mgtg 3.πε θ
c) 0sen 4 mgtg 3.θ πε θ
d) 04 mgtgsen .
3
πε θθ
e) 0sen 4 mgtg .θ πε θ
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7. (Famerp 2020) Nas Ciências, muitas vezes, se inicia o estudo de um problema fazendo uma aproximação simplificada. Um desses casos é o estudo do comportamento da membrana celular devido à distribuição do excesso de íons positivos e negativos em torno dela. A figura mostra a visão geral de uma célula e a analogia entre o modelo biológico e o modelo físico, o qual corresponde a duas placas planas e paralelas, eletrizadas com cargas elétricas de tipos opostos.
Com base no modelo físico, considera-se que o campo elétrico no interior da membrana celular tem sentido para a) fora da célula, com intensidade crescente de
dentro para fora da célula. b) dentro da célula, com intensidade crescente de
fora para dentro da célula. c) dentro da célula, com intensidade crescente de
dentro para fora da célula. d) fora da célula, com intensidade constante. e) dentro da célula, com intensidade constante.
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8. (Uel 2020) Uma distribuição de cargas, na forma de um triângulo equilátero, contém uma carga em cada um de seus vértices, como mostra a figura a seguir.
Considere que o sistema de cargas esteja no vácuo, que a constante eletrostática é igual a
9 2 29 10 Nm C e que a aresta do triângulo tenha
1m de comprimento.
Com base nessas informações, responda aos itens a seguir.
a) Para o caso em que as cargas 1Q 1nC e
2Q 5 nC, obtenha o valor de 3Q (módulo e
sinal) para que a componente vertical (ou seja,
perpendicular à linha que une 1Q e 2Q ) do campo
elétrico resultante seja nula no centro do triângulo.
Dado: sen 30 cos 60 0,5.
b) Considerando, agora, que as três cargas sejam
todas iguais a 91nC(1nC 10 C), obtenha o
valor do potencial elétrico no centro do triângulo.
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9. (Famerp 2020) A figura mostra uma partícula q,
com carga elétrica positiva de 193,2 10 C, no
instante em que passa pelo ponto P, deslocando-se
em movimento retilíneo e uniforme, paralelamente ao
eixo x, com velocidade 45,0 10 m s. Nessa região,
existe um campo elétrico e um campo magnético, ambos uniformes e perpendiculares entre si.
No ponto P, a força que atua sobre a partícula, em
função da ação do campo elétrico, tem intensidade 141,6 10 N, na direção e no sentido positivo do eixo
y. Despreze a ação do campo gravitacional e de
possíveis forças de resistência. a) Com base no referencial da figura, determine a
direção, o sentido e a intensidade, em newtons por
coulomb, do vetor E, que representa o campo
elétrico no ponto P. b) Com base no referencial da figura, determine a
direção, o sentido e a intensidade, em teslas, do
vetor B, que representa o campo magnético no
ponto P.
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10. (Ufrgs 2020) Duas cargas negativas e uma carga positiva, as três de mesmo módulo, estão arranjadas, em posições fixas, de três maneiras distintas, conforme representa a figura abaixo.
Assinale a alternativa que ordena corretamente os valores da energia potencial eletrostática armazenada
U.
a) (1) (2) (3)U U U
b) (1) (2) (3)U U U
c) (1) (2) (3)U U U
d) (1) (2) (3)U U U
e) (1) (2) (3)U U U
